간담상조

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 이중 인화 전이 금속 조촉매 부착 광촉매를 통한 수소 생산 및 경제성 평가

영문 : Evaluation of photocatalyst using binary transition metal phosphide for their Hydrogen production & Economic Values

과제 팀명

간담상조

지도교수

김정현 교수님

개발기간

2021년 9월 ~ 2021년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 화학공학부·과 2018890032 박수연(팀장)

서울시립대학교 생명공학부·과 2017560001 강빈

서울시립대학교 화학공학부·과 2018890013 김도현

서울시립대학교 환경공학부·과 2016890009 김동현

서울시립대학교 환경공학부·과 2016890074 한주영

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

내용

개발 과제의 배경

내용

개발 과제의 목표 및 내용

내용

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

• 전 세계적인 기술현황

내용

• 특허조사 및 특허 전략 분석

내용

• 기술 로드맵

내용

시장상황에 대한 분석

• 경쟁제품 조사 비교

내용

• 마케팅 전략 제시

내용

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

내용

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

내용

기술개발 일정 및 추진체계

개발 일정

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

1. 촉매 선정 및 합성 방법 결정

- 광촉매 수소 생산 매커니즘 이해
- 수소 생산을 효율적으로 하기 위한 촉매 선택 조건 조사
- Band gap position을 고려해 가장 수소 생산 효율이 좋은 촉매 물질 선정
- 문헌 조사를 통해 합성 방법 결정

2. 촉매 합성

- 실험 여건, 물질의 위험도, 가격 등을 고려해 가장 적합한 촉매 합성 방법 선정
- 실험 인원 배정 및 실험 진행

3. 촉매 성능 평가

- Ultraviolet–visible spectroscopy로 Absorbance 측정
- Tauc Plot으로 Band gap 계산
- Conduction Band 위치와 측정한 Band gap으로 Band position 파악
- Gas Chromatograpy로 누적 수소 생산량 계산
- Gas chromatograpy data를 보정한 시간 당 수소 생산 속도 계산

4. 문헌 고찰

- 직접 측정한 Primary Data로 설명할 수 없는 데이터 고찰

5. 경제성 평가

- 비교군을 선정해 촉매 1g 당 가격 산정 후 비교
- 가격 대비 성능 개선 능력을 계산해 비교

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

1. Absorbance uv-vis spectroscopy를 이용해 Absorbance를 측정하였다. Absorbance란 해당 파장에 해당하는 빛을 얼마나 흡수할 수 있는지를 평가하는 지표로서, 해당 촉매가 수소 생산에 빛을 얼마나 활용할 수 있는지를 나타낸다. Absorbance는 수소 생산 매커니즘의 첫 번째 과정인 빛을 흡수해 전자 정공 분리와 관련이 깊기 때문에 촉매의 성능을 판단한 중요한 지표가 된다.

측정 결과 g-C3N4, CdS, CdS/g-C3N4 , CdS/g-C3N4/CoNiP 순서로 absorbance가 증가했다.

Absorbance

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

내용

관련사업비 내역서

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용